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高中物理必修2教案与课件7-9验证机械能守恒定律

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高中物理人教版必修二《7.9实验：验证机械能守恒定律》课件

高中物理人教版必修二《7.9实验：验证机械能守恒定律》课件

是否守恒，实验装置如图所
示．
方法 2： ①任意找两点 A、B，分别测出两 点的速度大小 vA、vB 以及两点之 间的距离 Δh.若物体的机械能 守恒，应有 ΔEp＝ΔEk.
②计算打第 n 个点速度的方法： 测出第 n 个点与相邻前后点间的距离 xn 和 xn＋1，由公式 vn＝xn＋2Txn＋1或 vn＝ hn＋12－Thn－1算出，如图所示．
6．应用公式 v0＝hn＋12－Thn－1计算各点对应的即时速度 v1、v2。
7．计算各点对应的重力势能减少量 mgh 和动能的增加量 12mv2，进行比较．
• 五、注意事项：
• 1．打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上， 以减小摩擦阻力．
• 2．实验时，需保持提纸带的手不动，先接通电源、让打点计时 器工作正常后才松开纸带让重锤着落，以保证第一个点是一个清 楚的小点．
七、巩固训练：
完成导学案例1、例2、例3
谢谢观看
• 3．选用纸带时应尽量挑第一、二点间接近2mm的纸带．
• 4．测量着落高度时，应从起点算起，为了减小h的相对误差，选 取的各个计数点要离起点远一些，但纸带也不宜太长，有效长度 可在60cm～80cm之内．
• 5、因不需要知道动能和重力势能的具体数值，所以不需要测量 重物的质量．
六、实验结论：
只在重力作用下，物体的重力势能和动能可 以相互转化，但总的机械能守恒.
起纸带使重锤停靠在打点计时器邻近． • 3．接通电源，松开纸带，让重锤自由着落 • 4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带． • 5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2 mm，且点迹清楚的一
条纸带，在起始点标上0，以后各点顺次标1、2、3……用刻度尺测出对应着落

人教版高中物理必修二课件：7.9+实验+验证机械能守恒定律

人教版高中物理必修二课件：7.9+实验+验证机械能守恒定律

与
学
知识层面：
情
已学习重力势能，弹性势能，动能
分
和机械能守恒定律
析
学情 分析
能力层面：
具备基本的观察能力，分析归纳能 力和实验操作技能
缺乏自主设计实验的能力
过程与
教
1、掌握验证机械 能守恒定律的实验
方法
1、通过实验探究 激发学生求知欲
学
和创新精神.
目
原理.
2.知道实验中选取 测量点的有关要求,
1、经历实验设计 的过程,明确实验中
内
体下落到某一位置的坐标h,逐帧播放跟打点计时器一样，可以记
容
录物体运动的时间信息，由自由落体运动规律求出物体运动到 该位置的速度v，若减小的重力势能等于增加的动能便可验证机
设
械能守恒定律。
计
学法 教法
自主学习法、 分组实验法、 合作学习法
讨论法、实验法
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
教
学
目
标
重点：
1、理解实验原理.
2 、知道如何计算 物体运动的瞬时速 度.
3 、掌握实验数据 的采集与处理。
难点： 1、实验设计思路. 2 、实验误差分析.
方案一
利用打点计时器研究自由落体运动，验证机械能守恒定律
教
利用视频逐帧分析法研究自由落体运动，验证机械能守恒定律
学
方案二
用手机拍摄物体自由落体运动，通过播放器逐帧播放，从开始 下落起截取连续的六帧图像，通过事先放置的刻度尺，读出物
反 思
归纳、交流，得出结
舍弃。
论。
方案设计

物理必修2教学课件：7.9 实验：验证机械能守恒定律 共19张 精品

物理必修2教学课件：7.9 实验：验证机械能守恒定律 共19张 精品
EKA＋mgΔh＝EKB
问
如何测量物体的瞬时速度?
题
3
vxaA(=C2=t)v22—Ax(t=2t)vA+—2+1 at vB = vA +
avBt = vAC
v
vC vB vA
0
t
2t t
做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等 于相邻两点间的平均速度。
思 这种方法是根据机械能守恒定律得 考 到的，而我们的目的就是验证机械
图 像
gh
=
1 2
v
2
法 处
1 2
v
2
理
数
为什么图
据
象通过原 点？
该图象的 斜率表示
什么？
0
h
课堂练习
1、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实中， (1)若用公式v=gt计算瞬时速度进行验证，打点计时器所 接交流的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带，应选
_________甲_______纸带为好（图）
4．重复上一步的过程，打三到五条纸带．
5．选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2 mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、 2、3……用刻度尺测量对应下落的高度 h1\h2\h3，……记人表格中．
测量点n 高度hn /m 速度vn /m/s 势能EP /J 动能EK /J
1
2
3
4
5
6
6．用公式vn=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1、 v2、v3……并记录在表格中． 7．计算各点的重力势能的减少量mgh。和动能的增加
2、为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的， 将m=0.5kg的重物系上一纸带，并将纸带穿过打点计 时器，当重物自由下落时，得到如图所示的记录纸带， 已知打点周期T=0.02s（设当地的重力加速度 g=9.9m/s2） ①计算1打.5Am、/sB两点时重物下落的2速.1率m/s vA=_________________， vB =_____________． ②以A、B两点0为.5例4J，验证机械能是0否.5守3J 恒?△在E误k=差__允__许___范__围__内__机，械m能gh守=恒___．____________．结论 _____________________________．

人教版高中物理必修二第七章第九节实验：验证机械能守恒定律 课件(共22张PPT)

人教版高中物理必修二第七章第九节实验：验证机械能守恒定律 课件(共22张PPT)

2、实验原理
(1)如图1所示，借助打点计 时器打出的纸带，测出物 体自由下落的高度h和该时 刻的速度v，以纸带上的第 n个点为例，
图1
如下面纸带中，打第n个计时点时的瞬时速度等于以该时 刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度，即：
vn＝xn＋2Txn＋1＝hn＋12－Thn－1
(2)物体下落的高度为 h 时速度为 v，则 物体的重力势能减小量为 mgh，动能增 加量为12mv2，如果 mgh＝12mv2，即 gh ＝12v2，就验证了机械能守恒定律．
(3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示物体动能的变化， Δh表示物体下落的高度)( )
五、教学反思与自我评价
以上是我对《验证机械能守恒定律》这节教材的认识和对 这堂课的整体设计，由于本人水平有限，上面过程肯定有 许多缺点和漏洞，希望各位专家多多批评指正。
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢
• 能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会用 打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的数据 处理能力。
二、教学目标与重难点
知识与技能： 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；
2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
过程与方法： 1、经历实验设计的过程； 2、通过分组实验，提高动手能力、协作意识；提高解决 实际问题的能力。
图2
例2、 某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一部分损 坏，损坏的是前端部分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在 图中，单位是cm.已知重物质量为m，打点计时器工作频率为50 Hz，重力 加速度g取9.8 m/s2.
(1)重物在2点的速度v2＝________，在5点的速度v5＝________，此过程中 动能增加量ΔEk＝________，重力势能减少量ΔEp＝________. (2)比较得ΔEk________ΔEp(填“大于”“等于”“小于”)，原因是 __________________．由以上可得出实验结论____________________．

人教版高中物理必修2第7章第9节《实验：验证机械能守恒定律》ppt课件

人教版高中物理必修2第7章第9节《实验：验证机械能守恒定律》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
20
谢谢欣赏！
J上确.述且把实必打验要点步的计骤 步时中 骤器错 按固定误 实到的 验桌是 操边作E的顺I 铁序架排，台列可上是J有。、可无G的、是B、A H、，D其、余。正C、F
（均只需填步骤的代号)
巩固练习 15
巩固练习
巩固练习
布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
提出问题
2.根据实验设计原理，可选用怎样的装置进行实验
结论： 依据自由落体运动和打点计时器验证机械能守恒定律，可用 如图所示的装置。
二、实验步骤
提出问题
请根据实验设计原理确定实验步骤。
三、数据处理
提出问题
四、要注意的问题
提出问题
为了提高实验的精确度，减少实验误差，在实验操作过程中应注意以下几点： 1.重物下落过程中，除了重力外还受哪些阻力作用？怎样减少这些阻力对实验 的影响？ 2.重物下落过程中，选择两个位置作为过程的开始和终结，这两个位置的选择 对我们选择纸带时有什么要求？ 3.实验时，接通电源和释放纸带的顺序是怎样的？ 4.为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好， 还是近些好？
2019/8/11
最新中小学教学课件

高三物理：7.9《实验：验证机械能守恒定律》教案(新人教版必修2)

高三物理：7.9《实验：验证机械能守恒定律》教案(新人教版必修2)
（s5+s6）/2T，1、5.（4）①1.175，0.69，0.69②0.69，③机械能守恒。］
板书设计
7.9实验：验证机械能守恒定律
一、实验方法验证用自由落体运动中机械能守恒
二、要注意的问题实验的误差来源
三、速度的测量做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度．
教
学
后
记
教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
J。
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。
［参考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。（2）通过原点的直线、g.（3）（s6+s5+s4-s3-s2–s1）/9T2，
通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观．培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度．
教学重点、难点
教学重点
掌握验证机械能守恒定律的实验原理．
教学难点
验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法．
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子．
教学活动
[新课导入]
师：上一节课我们学习了机械能守恒定律，我们首先采复习一下什么叫做机械能守恒定律?

物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2)

*
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．

【最新】高中物理人教版必修2课件：第七章 机械能守恒定律+第9节 实验+验证机械能守恒定律.ppt


相对应,若选择 mgh= 1 mv2 处理数据,则纸带必须满足这个要求,若选择 mgh2-mgh1 2
=
1 2
m
v22
-
1 2
m
v12
处理数据,则纸带不必满足这个要求.
类型二 实验数据分析与处理
【例2】 (2017·浙江杭州萧山检测)小杨同学采用如图(甲)所示的装置进行“验证
机械能守恒定律”实验.
第9节 实验:验证机械能守恒定律
解读实验基础 科学探究实验 感悟解题规律
解读实验基础·萃取实验精华
科学探究实验·突破实验核心
一、数据处理
1.利用公式 vn= hn1 hn1 ,计算出点 2、点 3、点 4…的瞬时速度 v2,v3,v4…
2T
2.验证:方法一:将测量出的数据代入 gh 和 1 v2,比较 gh 和 1 v2 在实验误差允许的范围内是
2
2
否相等.
方法二:任取两点
A,B,测出
hAB,算出
ghAB,算出
1 2
vB 2
-
1 2
vA2
的值,比较
ghAB
和
1 2
vB
2
-
1 2
v
2 A
在实
验误差允许的范围内是否相等.
方法三:图像法
从纸带上选取多个点,测量从第一个点到其余各点的下落高度 h,并计算各点速度的平方 v2,
然后以 1 v2 为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据绘出 1 v2-h 图线.
vn 2
=mghn,必须保证纸带上的第一点为重物静止释放时打的点,所以前
两个点的间距为 h= 1 gt2= 1 ×9.8×(0.02)2 m≈2 mm.

《实验：验证机械能守恒定律》教学PPT课件【高中物理必修2(人教版)】

• (7)把得到的数据填入表格里，计算各点对应的势能减 少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟理论一 致。计算时g取当地的数值。
新课学习
• 2、记录及数据处理
E
g＝9.8m/s2，T＝0.02s 。
D
h1(OB)
h2(OC)
h3(OD)
C
B
ΔEp1＝mgh1
பைடு நூலகம்ΔEp2＝mgh2
ΔEp3＝mgh3
这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。设物体
的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速度为V，则势能减少mgh，动 v
能增加，故有
mgh＝
1 mv2 2
新课学习
• 利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度h，利用时间t内的平均 速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度，算出对应时刻的瞬时速度V，即 可验证机械能是否守恒。
第七章·第九节
实验：验证机械能 守恒定律
复习旧课
1机械能守恒定律的内容？ 2.机械能守恒的条件是什么？
课前导入
请同学们设计实验方案验证机械能守恒
新课学习
• 【实验目的】验证机械能守恒定律 h
• 【实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能
和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。 如果忽略空气的阻力，
• (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 • (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远
些，可减少物体下落距离h的测量误差。纸带不宜过长，约40㎝即可。因 重物自由下落时的加速度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连 打5个点的时间为计时单位。
新课学习
• (4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需 测物体的质量m。

人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律9. 实验：验证机械能守恒定律 课件(共15张PPT)


注 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 意 事 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密 项 度可以减小体积，可使空气阻力减小。
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直 线的纸带。
误 1、偶然误差： 差 测量长度时会带来误差 分 析 2、系统误差：
思考
有摩擦力做功，机 械能就不守恒了吗
倾角37o
m=3kg, 动摩擦因数0.2
例
题 3
把一个小球用
l
θ
FT
细绳悬挂起来，
就成为一个摆， A
B
摆长为l，最大
O
偏角为θ。小球
G
运动到最低位
置时的速度是
多大？
小结
应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考 虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。
起
始
h
点
纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带
上打下第一个点时纸带刚开始下落）。
对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的 呢？
x = g1t2 = ×9.81×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm
2
2
纸带上的头两个点间的距离应接近2 m m。
的几个计数点图中未标出．g取9.8m/s2
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB
m/s
(2)已知重物质量m=1.0kg,从计数点O到B的过程中,重物的重力势能
的减少量为 Ep J,动能的增加量为 Ek J,则实验数
Ep Ek(填写“略大于”“略小于”或“等
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sn + sn + 1 vn = 2T
三.设计思路 1.利用打点计时器记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用打点计时器记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用打点计时器记录匀变速直线运动的位置变化情况 2.利用气垫导轨光电门记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用气垫导轨光电门记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用气垫导轨光电门记录匀变速直线运动的位置变化情况 3.利用频闪照片记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用频闪照片记录匀变速直线运动的位置变化情况。 利用频闪照片记录匀变速直线运动的位置变化情况
【实验二】利用气垫导轨验证机械能守恒 实验二】
∆L 1 2 v1 = E K 1 = mv1 t1 2
∆L 1 2 v2 = E K 2 = mv2 t2 2
E P 1 = mgh1
E P 2 = mgh2
θ
h1
h2
θ
【实验三】利用频闪照片验证机械能守恒 实验三】
E P 1 = mgh1
A
s1
s1 v1 = 2T
3.准备：手提纸带，竖直不动。 准备：手提纸带，竖直不动。 准备 使重物静止在靠近限位孔的地 方；
【实验步骤】 实验步骤】 4.过程：接通电源，松开纸带（重物下落，计时器在纸带上打点） 过程：接通电源，松开纸带（重物下落，计时器在纸带上打点） 过程 5.过程：换新纸带，重复实验。 过程：换新纸带，重复实验。 过程 6.挑选：点迹清晰，第一二两点间间距为两毫米。（保证 0=0） 挑选：点迹清晰，第一二两点间间距为两毫米。 保证v ） 挑选 7.计算：纸带上各点对应的瞬时速度。 计算：纸带上各点对应的瞬时速度。 计算 计算： 8.计算：纸带上各点对应的势能减少量 计算 纸带上各点对应的势能减少量mgh 9.验证：将势能减少量mgh和动能增加量 验证：将势能减少量 和动能增加量0.5mv2进行比较。 进行比较。 验证 和动能增加量 (思考为什么不用测重物ｍ？针对自已的测量数据进行误差分析 思考为什么不用测重物ｍ？针对自已的测量数据进行误差分析) 思考为什么不用测重物ｍ？针对自已的测量数据进行误差分析
第9节 验证机械能守恒定律
秦庆伟
一.实验目的 利用重物作自由落体运动，验证机械能是否守恒。 利用重物作自由落体运动，验证机械能的运动过程中，只要能够确定任意两 1.在只有重力做功的运动过程中， 在只有重力做功的运动过程中 或高度差△ 点的高度h(或高度差△h)和速度v，就可以验证这个过程的机 械能是否守恒。 械能是否守恒。
1 1 2 2 m g∆h ← m v2 − mv1 → 2 2
?
1 1 ? 2 2 mv1 + mgh1 ← mv2 + mgh2 → 或 2 2
二.实验原理 2.测量瞬时速度v的方法？ 测量瞬时速度v 测量瞬时速度 的方法？ 利用物体做匀变速直线运动， 利用物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速 度等于中间时刻的瞬时速度。 度等于中间时刻的瞬时速度。 测定第ｎ点的瞬时速度方法？ 测定第ｎ点的瞬时速度方法？
EK 1 1 2 = mv1 2
h1
E P 2 = mgh2
h2
B
s2
s2 v2 = 2T
EK 2 1 2 = mv 2 2
比例1:1 频闪时间间隔T 比例1:1 频闪时间间隔T
【实验一】利用打点计时器验证机械能守恒 实验一】 1.竖直固定打点计时器，连接交 竖直固定打点计时器，连接交 竖直固定打点计时器 流电源； 流电源； 2.将纸带用小夹子固定在重物上， 将纸带用小夹子固定在重物上， 将纸带用小夹子固定在重物上 穿过打点计时器的限位孔； 穿过打点计时器的限位孔； 打点计时器的限位孔